光强度提升5倍?美国研究者开发出纳米线UV LED

美国国家标准与技术研究院(NIST)的纳米线专家开发了一种UV LED,由于采用了特殊类型的外壳,其光强度是基于更简单外壳设计的同类LED产生的光强度的五倍。

图片来源:compoundsemiconductor.net

UV LED用于越来越多的应用,如聚合物固化、水净化和医疗消毒。Micro LED也是视觉显示器的关注点。NIST的工作人员正在试验基于纳米线的LED,用于电子和生物应用的扫描探针尖端。

这种光强度更高的新型LED是NIST在制造高质量GaN纳米线方面的专业技术的成果。最近,研究人员一直在试验由硅掺杂GaN制成的纳米线核心,这种核心具有额外的电子,被镁掺杂的GaN制成的壳体包围,这些壳体具有额外的与电子结合的空穴。

LED产生的光归因于注入壳层的电子与空穴重新结合。新型LED在壳层中添加了少量铝,从而减少了电子溢出和光重吸收造成的损失。

正如《纳米技术》期刊所述,这种新型LED由具有p-i-n结构的纳米线制成,三层设计将电子和空穴注入纳米线。添加的铝有助于将电子限制在纳米线核心,使电致发光增强五倍。

“铝的作用是引入电流的不对称性,阻止电子流入壳层,虽然这会降低效率,但是可将电子和空穴限制在纳米线核心。”第一作者Matt Brubaker说。

纳米线测试结构长约440nm,壳厚度约为40nm。最终的LED,包括外壳,几乎大了10倍。研究人员发现,加入到制造结构中的铝量取决于纳米线直径。

研究领导人Kris Bertness表示,至少有两家公司正在开发基于纳米线的Micro LED,NIST与其中一家公司签署了合作研发协议,以开发掺杂剂和结构表征方法。研究人员已经与扫描探针公司就使用NIST的LED技术进行了初步讨论,NIST计划很快将展示原型LED。

 

来源:Compound Semiconductor

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